Расчет электрических нагрузок

Электрические нагрузки являются исходными данными для решения сложного комплекса технических и экономических вопросов, возникающих при проектировании электроснабжения современного промышленного предприятия. Определение электрических нагрузок составляет первый этап проектирования любой системы электроснабжения и производится с целью выбора и проверки токоведущих элементов и трансформаторов по нагреву и экономическим соображениям, расчета отклонений и колебаний напряжения, выбора компенсирующих установок, защитных устройств и т. д. От правильной оценки ожидаемых электрических нагрузок зависит рациональность выбора схемы и всех элементов системы электроснабжения и ее технико-экономические показатели (капитальные вложения, ежегодные эксплуатационные расходы, приведенные затраты, расход цветного металла и потери электроэнергии). ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ ПО УДЕЛЬНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ ПРОИЗВОДСТВА Определение расчетной нагрузки по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции. Для приемников электроэнергии, имеющих неизменные или мало меняющиеся (практически постоянные) графики индивидуальной, а следовательно, и групповой нагрузок в наиболее загруженную смену, расчетная нагрузка принимается равной средней за наиболее загруженную смену. Коэффициенты включения этих приемников равны единице, а коэффициенты загрузки изменяются мало, для приемников, имеющих практически постоянный график нагрузки, расчетную нагрузку, совпадающую со средней, рекомендуется определять по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданном объеме выпуска продукции за определенный период времени: где Эа.у -удельный расход электроэнергии на единицу продукции, кВтч; Мсм - количество продукции, выпускаемой за смену (производительность установки за смену) Рсм- продолжительность наиболее загруженной смены, ч.

При наличии данных об удельных расходах электроэнергии на единицу продукции е натуральном выражении Эа.уи годовом объеме выпускаемой продукции М цеха или предприятия в целом расчетная нагрузка вычисляется по формуле Если известны данные об удельных рас ходах электроэнергии по отдельным технологическим агрегатамЭа.уд, то расчетная нагрузка может быть определена по выражениям:

где Эа.у М—расходы электроэнергии по отдельным агрегатам; Рр.оц, Р.03— расчетные нагрузки за наиболее загруженную смену соответственно общецеховых и общезаводских приемников, которые определяются в зависимости от их режима и графика работы; Та.ц — число часов использования максимума активной нагрузки цеха (принимается по справочным данным); n—число агрегатов цеха; m—количество цехов завода. Удельные расходы электроэнергии по отдельным видам продукции приведены в справочных материалах.

Определение расчетной нагрузки по удельной мощности на единицу производственной площади. Расчетная нагрузка группы приемников по удельной мощности может быть определена по формуле

где F — площадь размещения приемников группы, м2 Ро — удельная расчетная мощность на 1 м2 производственной площади, кВт/м2. Для определения расче1ной нагрузки по всему цеху в целом формула (2-90) применима, но для величины Ро должно быть принято среднее значение ее, определенное по опытным значениям нагрузок в целом для аналогичных цехов. Расчетные удельные нагрузки зависят от рода производства и выявляются по статистическим данным. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ ПО УСТАНОВЛЕННОЙ МОЩНОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТУ СПРОСА. Для группы однородных по режиму работы приемников расчетная нагрузка определяется из выражений:

где kc— коэффициент спроса данной характерной группы приемников, принимаемый по справочным материалам; соответствует характерному для данной группы приемников соs , определяемому по справочным материалам. Расчетная нагрузка узла системы электроснабжения (цеха, корпуса, предприятия) определяется суммированием расчетных нагрузок отдельных групп приемников, входящих в данный узел, с учетом коэффициента разновременности максимумов нагрузки, т. е. по выражению

где -сумма расчетных активных нагрузок отдельных групп приемников; — сумма расчетных реактивных нагрузок отдельных групп приемников; Крм —-коэффициент разновременности максимумов нагрузки отдельных групп приемников, принимаемый в пределах 0,85—1,0 в зависимости от места нахождения данного узла в системе электроснабжения предприятия. Определение расчетной нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса есть грубо приближенный метод оценки величины расчетной нагрузки и поэтому в общем случае может быть рекомендован только для предварительных расчетов узлов системы электроснабжения, включающих значительное количество приемников электроэнергии (отделение, цех, корпус или завод в целом).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ ПО СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТУ ФОРМЫ.
Для группы приемников нагрузка определяется по средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузки Кф из следующих выражений:

Следовательно, по данному методу расчетная нагрузка принимается равной среднеквадратичной, т.е. Рр=Рск.

Допущение равенства расчетной нагрузки среднеквадратичной в общем случае неприемлемо, но в некоторых случаях среднеквадратичная нагрузка может быть непосредственно использована как расчетная. Формулы могут быть рекомендованы для определения расчетных нагрузок цеховых шинопроводов, на шинах низшего напряжения цеховых трансформаторных подстанций, на шинах РП, ГРП, ГПП при достаточно равномерных графиках нагрузок. Когда величина Кф лежит в пределах от 1,0 доI,2.

При расчете нагрузок отдельных узлов системы электроснабжения проектируемого предприятия коэффициенты формы могут быть приняты по опытным данным для соответствующих узлов системы электроснабжения действующего предприятия, аналогичного по технологическому процессу и производительности проектируемому.